Исследователи использовали данные геномной ДНК для идентификации нового вида насекомых на островах Огасавара, отдаленном японском архипелаге, примерно в 900-1000 километрах к югу от Токио. Полученные данные свидетельствуют о том, что эволюция островных насекомых сложнее, чем может показаться на первый взгляд. Исследование опубликовано в журнале ZooKeys.
Острова Огасавара — объект Всемирного природного наследия ЮНЕСКО, известный своими эндемичными наземными улитками и растениями. Насекомым, среди которых насчитывается около 440 эндемичных видов, уделялось гораздо меньше внимания с точки зрения эволюции. Дзюн Сома из Университета Хиросаки и Наоюки Накахама из столичного университета Осаки изучили Omoplax — клопов семейства кружевниц, которые не встречаются больше нигде в мире и, как считается, быстро эволюционировали на островах.
Проанализировав 52 образца с помощью генетического метода MIG-seq, команда обнаружила, что насекомое, которое ранее считалось одним видом, Omoplax desecta, на самом деле состоит из двух. Популяции на островах Титидзима и Хахадзима генетически отличаются друг от друга, а незначительные различия в строении мужских гениталий подтверждают разделение на два вида. Популяция с острова Хахадзима теперь называется Omoplax sandoru — по местному названию растения, на котором она обитает.
Впервые Сому привлек Omoplax desecta из-за его необычного рациона. «Я заинтересовался Omoplax desecta потому, что он питается как местным растением Rhaphiolepis indica var. tashiroi, так и завезенным растением Calophyllum inophyllum на островах Титидзима», — сказал он. «Это довольно необычно для кружевниц, которые, как правило, очень избирательны в выборе хозяина. Меня также заинтриговал тот факт, что этот вид распространен на нескольких группах островов, в отличие от других Omoplax».
Популяция с острова Хахадзима представляла собой отдельную загадку. «Я задавался вопросом, почему она питается исключительно Rhaphiolepis indica var. tashiroi и почему среди них нет особей с темно-коричневой или черной переднеспинкой, которых иногда можно встретить на островах Титидзима», — объяснил Сома. «Проведя популяционно-генетический и филогенетический анализ, я начал подозревать, что эта популяция может быть отдельным видом». Внимательно изучив морфологические характеристики, я убедился в этом».
Эволюционное древо также опровергло ожидания: «Самым удивительным открытием стало то, что виды, питающиеся одним и тем же растением и внешне очень похожие, не обязательно являются сестринскими таксонами, — сказал Сома. — Адаптивная радиация среди насекомых на океанических островах может быть более сложным процессом, чем можно предположить на первый взгляд, исходя из сравнения морфологических характеристик и особенностей жизненного цикла». Результаты указывают на то, что факторами видообразования являются как географическая изоляция, так и смена растений-хозяев.
Особый интерес представляет переход насекомого на Calophyllum inophyllum, дерево, завезенное людьми. Данные свидетельствуют о том, что этот переход произошел один раз и совсем недавно. «Мне также кажется интересным, что появление Calophyllum inophyllum в результате деятельности человека могло привести к зарождению нового вида Omoplax desecta», — добавил Сома.
Авторы отмечают, что ДНК двух редких видов не удалось получить, поэтому некоторые детали остаются неясными. Для того чтобы проследить, как эти насекомые попали на острова и как происходило их видообразование, потребуется дальнейший сбор образцов.
[Фото: Jun Souma / Hirosaki University]
